NVIDIA Tegra 2 εναντίον Tegra 3 | Nvidia Tegra 3 (Τετραπύρηνος επεξεργαστής) vs Tegra 2 Ταχύτητα, Απόδοση
Η Η NVIDIA, αρχικά μια εταιρεία κατασκευής GPU (Μονάδα Επεξεργασίας Γραφικών) [που ισχυρίστηκε ότι ανακάλυψε GPU στα τέλη της δεκαετίας του ενενήντα] πρόσφατα μετακόμισε στην αγορά φορητών υπολογιστών, όπου το Σύστημα σε τσιπ (SoC) της NVIDIA αναπτύσσεται σε τηλέφωνα, tablet και άλλες συσκευές χειρός. Το Tegra είναι μια σειρά SoC που αναπτύχθηκε από την NVIDIA με στόχο την ανάπτυξη στην αγορά κινητής τηλεφωνίας. Με την έννοια ενός Layperson, ένα SoC είναι ένας υπολογιστής σε ένα μόνο IC (Integrated Circuit, γνωστό και ως chip). Τεχνικά, ένα SoC είναι ένα IC που ενσωματώνει τυπικά στοιχεία σε έναν υπολογιστή (όπως μικροεπεξεργαστή, μνήμη, είσοδο/έξοδο) και άλλα συστήματα που εξυπηρετούν ηλεκτρονικές και ραδιοφωνικές λειτουργίες. Ο στόχος αυτού του άρθρου είναι να συγκρίνει δύο πρόσφατα SoC της σειράς Tegra, δηλαδή το NVIDIA Tegra 2 και το NVIDIA Tegra 3.
Τα δύο κύρια στοιχεία του Tegra 2 και του Tegra 3 είναι η CPU που βασίζεται σε ARM (Κεντρική μονάδα επεξεργασίας, γνωστός και ως επεξεργαστής) και η GPU που βασίζεται στη NVIDIA. Τόσο το Tegra 2 όσο και το Tegra 3 βασίζονται στο ARM v7 ISA (αρχιτεκτονική συνόλου εντολών, αυτή που χρησιμοποιείται ως αφετηρία για το σχεδιασμό ενός επεξεργαστή) και οι GPU τους βασίζονται στο GeForce της NVIDIA. Η CPU και η GPU τόσο στο Tegra 2 όσο και στο Tegra 3 είναι κατασκευασμένα με την τεχνολογία ημιαγωγών γνωστή ως 40nm της TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).
Tegra 2 (Σειρά)
Τα SoC της σειράς Tegra 2 κυκλοφόρησαν για πρώτη φορά στις αρχές του 2010 και το πρώτο σετ συσκευών που τα ανέπτυξε είναι μερικά όχι και τόσο διάσημα tablet PC. Η πρώτη εγκατάσταση του ίδιου σε smartphone ήρθε τον Φεβρουάριο του 2011 όταν η LG κυκλοφόρησε το κινητό της τηλέφωνο Optimus 2X. Στη συνέχεια, ένας μεγάλος αριθμός άλλων φορητών συσκευών έχουν χρησιμοποιήσει SoC της σειράς Tegra 2, μερικά από τα οποία είναι τα Motorola Atrix 4G, Motorola Photon, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Lenevo ThinkPad Tablet και Samsung Galaxy Tab 10.1.
Τα SoC της σειράς Tegra 2 (τεχνικά MPSoC, λόγω της αναπτυσσόμενης CPU πολλαπλών επεξεργαστών) διέθεταν επεξεργαστές διπλού πυρήνα με βάση το ARM Cotex-A9 (που χρησιμοποιεί ARM v7 ISA), οι οποίοι ήταν συνήθως χρονισμένοι στο 1 GHz. Στοχεύοντας σε μικρότερη περιοχή καλουπιού, η NVIDIA δεν υποστήριζε οδηγίες NEON (επέκταση Advanced SIMD της ARM) σε αυτές τις CPU. Η GPU της επιλογής ήταν η GeForce Ultra Low Power (ULP) της NVIDIA, η οποία είχε 8 πυρήνες συσκευασμένους (δεν αποτελεί έκπληξη για μια εταιρεία διάσημη για τις πολλαπλές έως πολλές πυρήνες GPU της). Οι GPU ήταν χρονισμένοι μεταξύ 300MHz και 400MHz σε διαφορετικά τσιπ της σειράς. Το Tegra 2 διαθέτει ιεραρχίες κρυφής μνήμης L1 (οδηγίες και δεδομένα – ιδιωτικό για κάθε πυρήνα CPU) και προσωρινή μνήμη L2 (κοινοποιημένη μεταξύ των δύο πυρήνων CPU), και που επιτρέπουν τη συσκευασία έως και 1 GB μονάδων μνήμης DDR2.
Tegra 3 (Σειρά)
Το πρώτο SoC (ή μάλλον MPSoC) στη σειρά Tegra 3 κυκλοφόρησε στις αρχές Νοεμβρίου 2011 και δεν έχει ακόμη αναπτυχθεί σε εμπορικά διαθέσιμες συσκευές. Η NVIDIA ισχυρίζεται ότι αυτός είναι ο πρώτος υπερεπεξεργαστής για φορητές συσκευές, για τη συναρμολόγηση τετραπύρηνων αρχιτεκτονικής ARM Cotex-A9. Παρόλο που το Tegra 3 έχει τέσσερις (και επομένως τέσσερις) πυρήνες ARM Cotex-A9 ως κύρια CPU, έχει έναν βοηθητικό πυρήνα ARM Cotex-A9 (που ονομάζεται συνοδευτικός πυρήνας) που είναι πανομοιότυπος στην αρχιτεκτονική με τους άλλους, αλλά είναι χαραγμένος σε χαμηλό power ύφασμα και χρονίζεται σε πολύ χαμηλή συχνότητα. Ενώ οι κύριοι πυρήνες μπορούν να χρονιστούν στα 1,3 GHz (όταν και οι τέσσερις πυρήνες είναι ενεργοί) έως 1,4 GHz (όταν μόνο ένας από τους τέσσερις πυρήνες είναι ενεργός), ο βοηθητικός πυρήνας είναι χρονισμένος στα 500 MHz. Ο στόχος του βοηθητικού πυρήνα είναι η εκτέλεση διεργασιών στο παρασκήνιο όταν η συσκευή βρίσκεται σε κατάσταση αναμονής και έτσι εξοικονομείται ενέργεια. Σε αντίθεση με το Tegra 2, το Tegra 3 υποστηρίζει οδηγίες NEON. Η GPU που χρησιμοποιείται στο Tegra 3 είναι η GeForce της NVIDIA, η οποία έχει συσκευασμένους 12 πυρήνες. Το Tegra 3 διαθέτει τόσο L1 cache όσο και L2 cache που είναι παρόμοια με εκείνη του Tergra 2 και που επιτρέπουν τη συσκευασία έως και 2 GB DDR2 RAM.
Η σύγκριση μεταξύ Tegra 2 (σειρά) και Tegra 3 (σειρά) MPSoC παρατίθεται παρακάτω:
| Tegra 2 Series | Tegra 3 Series | |
| Ημερομηνία κυκλοφορίας | 1ο τρίμηνο 2010 | 4ο τρίμηνο 2011 |
| Τύπος | MPSoC | MPSoC |
| Πρώτη συσκευή |
LG Optimus 2X (πρώτη ανάπτυξη για κινητά) |
Δεν έχει αναπτυχθεί ακόμα |
| Άλλες συσκευές | Motorola Atrix 4G, Motorola Photon 4G, LG Optimus Pad, Motorola Xoom, Motorola Electrify, Lenevo ThinkPad Tablet, Samsung Galaxy Tab 10.1 | – |
| ISA | ARM v7 | ARM v7 |
| CPU | ARM Cortex-A9 (Dual Core) | ARM Cortex-A9 (Quad Core) |
| Ταχύτητα ρολογιού CPU | 1,0 GHz – 1,2 GHz |
Single Core – έως 1,4 GHz Τέσσερις πυρήνες – έως 1,3 GHz |
| GPU | NVIDIA GeForce (8 πυρήνες) | NVIDIA GeForce (12 πυρήνες) |
| Ταχύτητα ρολογιού GPU | 300MHz – 400MHz | Μη Διαθέσιμο |
| Τεχνολογία CPU/GPU | 40nm της TSMC | 40nm της TSMC |
| L1 Cache |
Οδηγία 32kB, δεδομένα 32kB (για κάθε πυρήνα CPU) |
Οδηγία 32kB, δεδομένα 32kB (για κάθε πυρήνα CPU) |
| L2 Cache |
1MB (κοινόχρηστο μεταξύ όλων των πυρήνων CPU) |
1MB (κοινόχρηστο μεταξύ όλων των πυρήνων CPU) |
| Μνήμη | Έως 1 GB | Έως 2 GB |
Σύνοψη
Συνοπτικά, η NVIDIA, στο όνομα της σειράς Tegra 3, έχει κυκλοφορήσει με ένα MPSoC με υψηλές δυνατότητες. Προφανώς ξεπερνά τα MPSoC της σειράς Tegra 2 τόσο στην απόδοση υπολογιστών όσο και στα γραφικά. Η ιδέα ενός συνοδευτικού πυρήνα είναι πολύ προσεγμένη, καθώς μπορεί να είναι πολύ χρήσιμη για κινητές συσκευές, καθώς τέτοιες συσκευές βρίσκονται σε κατάσταση αναμονής συχνότερα και αναμένεται να εκτελούν εργασίες παρασκηνίου. Το πώς ο κλάδος των φορητών υπολογιστών πρόκειται να αξιοποιήσει τις δυνατότητες, δεν έχει ακόμη φανεί.
